جمعی از محققان انگلیسی موفق به سنتز دسته‌ی آهن‌رباهای تکمولکولی (SMM) شدند که خواص مغناطیسی آنها را میتوان بهآسانی و با تغییر جهت مولکول تنظیم نمود. دانشمندان پیشبینی می‌کنند این آهن‌رباهای تکمولکولی اساس نسل آ‌ینده‌ی دیسک‌های سخت رایانه‌ای چگالی بالا را تشکیل دهد.
آهن‌رباهای تکمولکولی
همان‌‌طور که می‌دانیم خاصیت مغناطیسی یک ماده‌ی ناشی از هم‌جهت شدن اسپین‌های الکترونی جفت‌‌نشده‌ی آن ماده می‌باشد. اخیراً جمعی از محققان انگلیسی موفق به سنتز دسته‌ی آهن‌رباهای تکمولکولی (SMM) شدند که خواص مغناطیسی آنها را میتوان بهآسانی و با تغییر مسیر مولکول تنظیم نمود. دانشمندان پیشبینی می‌کنند این آهن‌رباهای تکمولکولی اساس نسل آ‌ینده‌ی دیسک‌های سخت رایانه‌ای چگالی بالا را تشکیل داده، در رایانه‌های کوانتومی و خنک کننده‌های مغناطیسی هم کاربرد یابند.
یوآن برچین و همکارانش در دانشگاه ادینبورگ برای ساخت این تک‌‌مولکول‌‌های مغناطیسی از هسته‌های مثلثی منگنز (III) با ترکیبیی به‌صورت (MnIII3O]+7]) که به‌دلیل داشتن الکترون‌های جفت‌‌نشده در حالت انرژی پایین و عادی خود، یک ماده‌ی مغناطیسی به شمار می‌آید) استفاده کردند. آنها دریافتند که با تغییر لیگاندهای متصل به این هسته‌ی مثلثی و چرخاندن این مولکول در مسیر محور پیوندی N-O اکسیم، میتوان جهت اسپین‌های بین یون‌های فلزی مجاور در خوشه‌های دارای پل اکسیمی MnIII3O]+7] را از حالت پادفرومغناظیسی (اسپین‌های غیر موازی) به حالت فرومغناطیسی (اسپین‌های موازی) تبدیل کرد.
برچین بر این باور است که او و همکارانش با این روش جدید توانسته‌اند بهترین SMMهایی را بسازند که تاکنون وجود داشته و یافته‌های خود را اولین گام در مسیر کنترل واقعی ساختارهای مولکولی و خواص فیزیکی این قبیل سیستم‌ها می‌دانند. آنها در عین حال بر لزوم بررسی‌های بیشتر و درک کامل این سیستم‌ها تأکید دارند. از این روش همچنین میتوان برای دستکاری خواص فیزیکی انواع مختلفی از مولکول‌ها استفاده کرد که در این حوزه کاربرد دارند و این یک دستاورد بسیار جالب توجه است.
یوآن برچین و همکارانش در دانشگاه ادینبورگ ضمن بیان محدودیت‌هایی که در بررسی این SMMها وجود داشت، توضیحاتی درباره‌ی چگونگی ایجاد رفتار مغناطیسی ویژه‌ی موجود در در این مولکول‌ها داده‌اند که به همراه جزئیات دیگری از این کار تحقیقاتی در نشریات علمی دیگر منتشر شده‌‌است.
